Elektronik in Textilien

Textilien sind in unserem Alltag genauso allgegenwärtig wie Elektronik. Hightechtextilien kombinieren beides, etwa durch  integrierte Sensorik oder Beleuchtung und machen  Textilien dadurch intelligent.  Aber Stoff will anders behandelt werden als Elektronik, deshalb entwickeln die Wissenschaftler zuverlässige Verbindungstechniken für verschiedenste Anwendungen. Die Einsatzgebiete reichen von Mode über Sicherheits- und Funktionsbekleidung, medizinische Anwendungen bis hin zu Logistik oder großflächigen Textilien im Raum und Bau.

Anwendungsbeispiele für Elektronik in Textilien

Interaktive Fahrradjacke 'Sporty Supaheroe'

Dehnbares Polyurethan-Substrat in interaktiver Sportjacke
© Foto Elisabeth Grebe

'Sporty Supaheroe' wurde als beleuchtete Fahrradjacke konzipiert. Sie ist eine Entwicklung des Fraunhofer-Instituts für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM im Auftrag des Designers Wolfgang Langeder. In die Jacke sind Sensoren eingearbeitet, die die Bewegungen des Trägers als Lichtsignale auf die LEDs übertragen. Der Träger ist damit auch bei Dunkelheit gut sichtbar. Eine weiterer Clou ist ein Anruf Alarm System, das mit einem Smartphone synchronisiert wird und den Radfahrer über eingehende Anrufe informiert.

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FitnessSHIRT: Sicherheit durch Telemonitoring

Das FitnessSHIRT des Fraunhofer IIS ist ausgestattet mit Messtechnik für EKG und Atmungserfassung. Die Integration der Sensorik direkt in das Kleidungsstück ist nutzerfreundlich, vereinfacht die Handhabung und bietet hohen Tragekomfort. Mit der Erfassung eines 1-Kanal-EKGs und der Atembewegung im Brustbereich liefert das FitnessSHIRT Messwerte zweier grundlegender Vitalparameter.

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Gesundheit: Atmungsüberwachung Respishirt

Wichtige medizinische Einsatzgebiete für die Überwachung der Atmung sind die Versorgung von Neugeborenen und Frühgeborenen, die Schlafdiagnostik und die Fernbetreuung von Patienten zu Hause (Telecare/Homecare). Am Fraunhofer IIS haben Wissenschaftler die Messtechnik direkt in Kleidung integriert. Ein weiteres Einsatzgebiet bietet der Sport. Hier erhalten sowohl Leistungssportler als auch interessierte Freizeitsportler Auskunft über ihre Atemfrequenz und die Atmungsanstrengung.

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Sicherheit: Ein Stoff schlägt Alarm

Bild: Prozessormodul

Forscher am Fraunhofer IZM haben eine neue Art des Diebstahlschutzes entwickelt: Ein Stoff, der Alarm schlägt, wenn er von Eindringlingen durchtrennt wird. Das Textil kann die Einbruchstelle genau lokalisieren und ist zudem deutlich günstiger als andere Warnsysteme. Da es große Flächen sichern kann, eignet es sich zum Beispiel als unsichtbarer Gebäudeschutz in Wänden oder im Automobilbereich für LkW-Planen oder Cabrioverdecke.

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Textile RFID-Transponder

RFID Label
© Foto Fraunhofer

Textile RFID-Transponder, die in der Bekleidung eingenäht ist, können sowohl die Produktlogistik unterstützen als auch hochwertige Markenkleidung vor Produktfälschung schützen. Transponder speichern je nach Ausführung Daten, die von einer einfachen Identifikationsnummer bis hin zu komplexen Nutzer- oder Messdaten reichen. Sie bestehen meist aus einer oder mehreren integrierten Schaltungen, einer Antenne und weiteren Komponenten. Ein neuer Ansatz ist der Aufbau textiler Transponder. Die Antennen bestehen aus leitfähigen Fäden, die in das Textil eingewebt oder auf den Stoff gestickt sind. Der Transponder wird auf ein Chipmodul montiert und anschließend in das Textil eingesetzt und verkapselt. Die Verbindung zwischen dem Chipmodul und den Fäden der Antenne erfolgt durch Kleben, Löten oder Krimpen.

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